Alterations in the network

A metodologia do desenvolvimento do Atlas do potencial eólico presente nesta dissertação baseia-se na utilização de ferramentas SIG, mais concretamente através da utilização do software ArcGIS. A dependência geográfica do recurso eólico e a necessidade de uma correta avaliação do potencial eólico de uma determinada região ou de um dado local, bem como a determinação do potencial eólico sustentável estão na base da decisão do uso de ferramentas SIG para o desenvolvimento deste trabalho. Uma ferramenta SIG é o alvo de várias definições e pode ser definida como um conjunto de metodologias que envolvem o levantamento, armazenamento, processamento e representação de dados georreferenciados [57]. Representar, analisar e conhecer a dimensão espacial associada a um fenómeno são os principais desafios do SIG. Um Sistema de Informações Geográficas permite visualizar, consultar, analisar e interpretar de forma a entender padrões e relações entre dados e exibir resultados como mapas, tabelas e gráficos. O SIG ajuda organizações de diferentes tamanhos e em todos os setores de atividade, por isso há um interesse e uma conscientização crescente sobre o valor estratégico e económico dos SIG.[58]. Deste modo, os SIG são amplamente utilizados para: redução de custos a partir de maior eficiência; melhores tomadas de decisão; melhor comunicação; maior manutenção de registo; gerir geograficamente acontecimentos e fenómenos, etc. [59]. Os SIG permitem produzir mapas de forma rápida, facilitam a utilização, a revisão e atualização dos mapas e permitem revolucionar a análise quantitativa dos dados espaciais. Um SIG pode ser utilizado para diversas aplicações como na agricultura, na arqueologia, geologia, aplicações municipais, etc. [58] Na Figura 3.15 encontra-se apresentada a esquematização de um SIG de acordo com [58].

Figura 3.15: Esquematização de um Sistema de Informação Geográfica (SIG) [58].

Nesta secção apresenta-se uma descrição sucinta dos processos utilizados para manipular as informações dentro de uma ferramenta SIG.

3.3.1. Modelos de dados

Antes de qualquer operação num software SIG, é necessário conhecer quais os modelos de dados suportados pelos SIG. Os modelos de dados são um conjunto de regras usadas para converter a variação geográfica do mundo real num conjunto discreto de objetos [58]. Podem ser de dois tipos: raster e vetorial.

No modelo matricial (raster), o espaço é dividido numa grelha regular de pixels (células), onde a localização de um determinado atributo é feita através de linhas e colunas das células por ela ocupadas. A grelha de células preenche toda área em estudo, onde cada célula contém apenas um valor que representa a condição ou atributo desse ponto. Este modelo relata os acontecimentos em todo o local em estudo, podendo o valor atribuído a cada célula representar um código de atributo qualitativo ou quantitativo [58]. O modelo raster é mais indicado para a exibição de informações contínuas numa determinada área, informações estas que não podem ser divididas em componentes vetoriais (pontos, linhas e polígonos) [59].

Contrariamente ao modelo matricial, o modelo vetorial relata os acontecimentos onde ocorre determinado objeto espacial. Todas as identidades presentes neste modelo são representadas através de pontos, linhas e polígonos que se encontram georreferenciados num sistema de coordenadas. O modelo vetorial não preenche todo o espaço e as entidades espaciais correspondem às entidades tal e qual elas existem no mundo real [59]. Os atributos dos objetos são armazenados numa base de dados alfanumérica, onde a ligação entre o ficheiro de desenho e a tabela de atributos pode ser feita associando um identificador único a cada elemento do mapa [58].

3.3.2. Dados de entrada

Antes de serem usados num sistema SIG, os dados geográficos necessitam passar por alguns processos, de forma a torná-los convenientes para o sistema. Desta forma os dados são compilados, passando por processos de digitalização, nomeadamente, digitalização automática efetuada por sistemas automáticos de varrimento (denominado de scanning) atribuição de valores (atributos), codificação de elementos recolhidos em trabalho de campo (como são os tipos de vegetação e outros elementos de ocupação do solo como localidades ou aglomerados habitacionais de pequena dimensão). Os dados de entrada necessitam de ser georreferenciados, ou seja, a referenciação espacial de conjuntos de dados num sistema de coordenadas pré-selecionado e a transformação entre sistemas de coordenadas sempre que necessário [60].

A restruturação dos dados é uma forma de reformatação dos dados de entrada de forma a serem suportados pelo sistema, ou para permitir a conversão entre modelos de dados (raster e vetorial). Muitas vezes é necessário editar os dados de entrada de forma a identificar e resolver inconsistências não espaciais, espaciais ou topográficas, erros esses frequentes no processo de digitalização [58].

A título de exemplo, neste estudo, numa primeira fase os dados de entrada são os componentes u e v do vento que permite a apresentação dos campos médios da velocidade e direção do vento para o arquipélago de Cabo Verde. Posteriormente, numa segunda fase fez-se a introdução do número de horas equivalentes à potência nominal (NEPs), obtidos através de dois tipos de turbinas eólicas (Vestas V52 de 850 kW e Vestas V80 de 2000 kW). Também fez-se a introdução de informações referenciadas como é a rede viária, zonas protegidas e áreas ocupadas pelos parques eólicos existentes no país.

3.3.3. Tratamento de dados

Os dados podem ser tratados através da seleção, transformação, derivação da informação espacial e operações que permitem a extração e visualizações de resultados [58][57]:

❖ Seleção – através de operações baseadas na lógica booleana tendo em conta um conjunto de critérios sobre mapas ou tabelas de registos;

❖ Transformação – Consiste na modificação de atributos de um objeto ou elemento e subdivide- se em: Operações aritméticas – Aplicação de uma operação elementar ou função trigonométrica, logarítmica ou exponencial para modificar um atributo; Operações para definir categorias – Modificam os valores dos atributos reclassificando-os em novas categorias. Destacam-se as operações de classificação (conversão de atributos quantitativos em discretos ou nominais) e reclassificação (conversão de atributos nominais noutros atributos do mesmo tipo ou do tipo numérico expressando pesos); Operações geométricas – modificam as características espaciais dos objetos e podem ser de três tipos: transformações geométricas (representação da superfície por meio de um plano); transformações lineares (alteração de escala, rotação ou translação); transformações não lineares (definidas pelo utilizador).

❖ Derivação da informação espacial – permite, através de inferência sobre os dados, obter novas informações [58]: Operações de generalização – simplificação dos objetos através da criação de subclasses, capturando apenas as características espaciais mais salientes; Buffers – geração de faixas de interesse em torno de entidades geográficas. Podem ser quadrados ou curvos incluindo pontos ou linhas; Operações de sobreposição (overlay) – criam novos objetos por aplicação de várias operações da lógica booleana, da aritmética e da estatística sobre dois mapas temáticos, onde cada mapa temático é tratado como uma variável. Operações de derivação sobre uma superfície curva – incluem funções de interpolação e de filtro, para determinar, por exemplo, declives e orientação de vertentes, ou identificar regiões de visibilidade [58].

❖ Saída de resultados – operações que possibilitam a extração de informações num sistema SIG para a visualização e análise e podem ser [58]: Operações de desenho gráfico – permitem construir símbolos, uso de cores, padrões e anotações; Operações de visualização dos gráficos; Operações de restruturação – permitem exportar dados para outros sistemas.

Dada a importância das ferramentas SIG no planeamento do aproveitamento da energia eólica, através da apresentação de informações em forma de mapas, é de destacar as principais funcionalidades deste software na manipulação e geração de mapas. Desta forma pode-se identificar o seguinte [58] [59]:

❖ As ferramentas de criação de mapas permitem aos utilizadores criar de uma forma simples os seus próprios mapas através dos seus próprios dados;

❖ Os controladores de camadas de bases de dados geográficos permitem a personalização da visualização dos layers e da ordem de apresentação dos mapas na mesma janela;

❖ Existem vários comandos que permitem efetuar operações entre diferentes tipos de informações e posteriormente permitir a sua visualização através de mapas que pode ser extraído em diferentes formatos de imagens, etc.

Face ao exposto, o recurso a um sistema de informação geográfica revelou-se uma a opção valiosa para realização deste trabalho, o qual se prende maioritariamente com o tratamento de informação georreferenciada.